振动时效设备的6大技术要求
1、振动时效设备的主要构成部分及相关介绍 振动时效设备操作方式:自动 + 手动
2、激振力大于 35KN
3、激振器电机功率大于 2.5kw,转速 0-8000 转连续可调
4、自动寻找共振峰且自动进入亚共振区振动
5、振动时效设备与激振器连接电缆、加速度信号线长度20米,加速度信号线要求使用进口低噪声电
6、要求曲线打印,次扫描、振动、第二次扫描在一个坐标系下。
振动时效之所以能够部分地取代热时效,是由于该项技术具有一些明显的特点。 振动时效的几个重要参数是:“支撑点、振型、激振点、加速度、固有频率、时间”其中振动加速度、共振频率、共振时间是 决定工艺效果的主要参数。
自然时效:下降的剩余应力不大,但对工件尺寸安稳性很好,办法简单易行,但出产周期长.占用场地大,不易办理,不能及时发现构件内的缺陷。 热时效:
①热时效工艺要求是严格的,如要求炉内温度差不大于±25℃,升温速度不大于50℃/小时,降温速度不大于20℃/小时。
②能耗高,出产成本高。热时效炉内温度不均匀,升降温速度无法严格控制。
③同一炉内,热时效消除应力不均匀。④劳动强度大,污染严峻,目前大部已被振荡时效代替。
从宏观角度分析,振动时效使零件产生塑性变形,降低和均化残余应力并提高材料的抗变形能力,无意识导致零件尺寸精度稳定的基本原因。从分析残余应力松弛和零件变形中可知,残余应力的存在及其不稳定性造成了应力松弛和再分布,使零件发生塑性变形。故通常采用热时效方法以消除和降低残余应力,特别是危险的峰值应力。振动时效同样可以降低残余应力。零件在振动处理后残余应力通常可降低30~55%,同时也使峰值应力降低,使应力分布均匀化。除残余应力值外,决定零件尺寸稳定性的另一种重要因素是松弛刚性,或零件的抗变形能力。
热时效是在合适的温度下,对工件进行退火或回火处理,可以很好地起到消除残余应力的目的。作为传统工艺,热时效能够很好地对工件中残余应力进行消除,并能一定程度上改善材料特性。然而,热时效需要的加热炉,费用高(通常1~1.2万元/m2),能耗高,生产成本高,污染大。并且炉内温度不均匀,容易产生新的变形和二次应力。
从微观方面分析,振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加应力。众所周知,工程上采用的材料都不是理想的弹性体,其内部存在着不同类型的微观缺陷,铸铁中更是存在着大量形状各异的切割金属机体的石墨。故而无论是钢、铸铁或其他金属,其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中。当受到振动时,施加于零件上的交变应力与零件中的残余应力叠加。当应力叠加的结果达到一定的数值后,在应力集中严重的部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形。这塑性变形降低了该处残余应力峰值,并强化了金属基体。而后,振动又在另一些应力集中较严重的部位上产生同样作用,直至振动附加应力与残余应力叠加的代数和不能引起任何部位的塑性变形为止,此时,振动便不再产生消除和均化残余应力及强化金属的作用。